Размножение муравьев – самый важный процесс в жизни существа, который позволяет ему продолжать воспроизводство и поддерживать размер популяции.
Муравьи – представители одного из самых социально развитых семейств насекомых. У этих членистоногих разная репродуктивная и семейная стратегии.
Особенности муравьиной семьи
Семейство муравьев – это высокоорганизованное сообщество, в которое входят половозрелые взрослые особи (самки и самцы), рабочие особи (бесплодные самки) и потомство на разных стадиях развития (яйца, личинки, куколки).
Количество человек в семье может составлять от нескольких десятков до миллионов. Обычно в домашнем хозяйстве несколько репродуктивных самок (но может быть и одна), но работающие особи составляют самую большую часть сообщества.
В сообществе существует разделение труда, взаимоотношения между людьми, проверенные механизмы решения различных проблем. Все члены семьи действуют как единый сплоченный организм.
Муравьиная матка
Репродуктивная самка (также называемая королевой или королевой) отвечает за размножение. Внешне он похож на рабочую особь, но отличается большими размерами и некоторыми особенностями строения тела, в частности наличием крыльев.
Королева спаривается с самцом только один раз, получая при этом запас семенной жидкости, которая затем расходуется на всю жизнь. После оплодотворения матка кусает крылья, а затем остается в муравейнике или, что случается гораздо чаще, покидает его и организует новую семью.
Самцы
Основная роль муравьев-самцов – оплодотворение молодых маток. У самцов нет полового органа в обычном понимании, но есть семенной проток, из которого в процессе спаривания сперма попадает в семеприемник самки.
Большинство самцов крылатые, и спаривание происходит после так называемого «брачного лета». Но есть и бескрылые насекомые, которые остаются в гнезде и дерутся друг с другом за имеющихся молодых самок.
Муравьи-рабочие
Может показаться, что королева отвечает за семью, но это не так. Работающие люди играют решающую роль во всех процессах, происходящих в муравейнике.
Они не размножаются, а решают судьбу самок, например, могут разрушить матку, плодовитость которой снизилась. Кроме того, рабочие муравьи контролируют воспроизводство потомства (уничтожают лишние личинки, меняют рацион). Рабочий муравей – это самка с недоразвитой репродуктивной системой.
В семействе муравьев существует четкое разделение на касты. У каждого работника свои обязанности. Одни кормятся на пропитание, другие строят гнезда, третьи заботятся о потомстве, кварталы отвечают за чистоту и порядок в муравейнике и т.д.
Генетика
Геном муравья довольно большой. Его размер колеблется от 180 до 550 миллионов пар оснований ДНК у насекомых, принадлежащих к разным видам.
Геном муравья содержит не только информацию, необходимую для образования и существования организма, но также отвечает за социальное поведение.
Пути создания семьи
Для муравьев существует несколько вариантов создания семьи, которые довольно существенно отличаются друг от друга.
Самостоятельный
Когда наступает лето спаривания, молодые крылатые самки и самцы выходят из гнезд, взбираются на близлежащие холмы (травинки, заборы, стены зданий, кусты и деревья) и взлетают.
Чаще всего первыми летят самцы, а за ними следуют самки, привлеченные запахом выпущенных феромонов. Сцепление происходит прямо в воздухе или на земле.
После спаривания самец погибает, а самка ищет место для нового гнезда. Найдя его, он образует в земле небольшую закрытую камеру, где откладывает яйца.
Матка питает появляющихся личинок секретами слюнных желез, и когда они превращаются в рабочих особей, все заботы по созданию муравейника, добыванию пищи и кормлению личинок переносятся на них. А потомство матке удается только регулярно воспроизводить потомство.
Временный социальный паразитизм
Временный социальный паразитизм распространен у многих видов. Самки не могут сами создать семью, им нужна помощь рабочих особей другого вида.
Таким образом, оплодотворенная самка находит гнездо, в котором нет матки, и поселяется в нем. Также бывает, что в муравейнике есть королева, но новая королева оказывается более привлекательной для муравьев, и ей разрешается убить королеву и занять ее место.
Самка начинает размножаться. Сначала насекомые обоих видов сосуществуют в муравейнике, но постепенно особей нового вида становится все больше и, наконец, они полностью занимают муравейник и перестраивают его в соответствии со своими потребностями.
Деление
Другой вариант создания новой семьи – отделение от более крупного сообщества. Семья может разделиться пополам, либо только молодая оплодотворенная самка и небольшая часть рабочих особей переезжают в новое гнездо (чаще всего строят недалеко от основного.
Оплодотворение и размножение муравьев
Как правило, в природе муравьи размножаются один раз в год. У большинства видов самки спариваются только с одним самцом, но есть разновидности, у которых самки могут спариваться с несколькими самцами (количество может достигать 10-15).
Самка хранит полученную сперму на протяжении всей жизни, расходуя равномерно, так как ее единственная задача – позаботиться о сохранении рода и отложить яйцеклетки.
У некоторых видов возможно гомосексуальное размножение, при котором яйца не оплодотворяются. Маленький огненный муравей размножается естественным клонированием.
Стадии развития
Развитие муравьев происходит с полным превращением. Их жизненный цикл состоит из 4 фаз:
- яйцо;
- личинка;
- куколка;
- имаго.
Каждая стадия развития занимает какое-то время, и насекомое претерпевает серьезные внешние и внутренние изменения.
Яйцо
Матка откладывает яйца на протяжении всей жизни. Яйцо муравья небольшое (около 1 мм), удлиненной формы, белого или желтоватого цвета. Обычно яйца хранятся в небольших «упаковках» в специально отведенном месте внутри гнезда, и за ними ухаживают рабочие.
Личинка
После инкубационного периода, продолжительность которого зависит от вида муравья, из яиц появляются личинки. Они похожи на маленьких прозрачных червячков, мало двигаются, но активно питаются.
Рабочие ухаживают за личинками муравьев и кормят их. Чаще всего пища превращается в жидкую пищу, которую срыгивает взрослый муравей. Но по мере взросления личинки могут также есть твердую пищу, такую как семена или части насекомых, которые приносят рабочие.
По мере роста личинки несколько раз мутируют, в зависимости от сорта, это происходит от 3 до 5 раз. Когда приходит время окукливаться, личинка перестает есть и выделяет помет, чего раньше не делала.
Куколка
Перед окукливанием некоторые личинки плетут кокон, некоторые виды обходятся без него. Для нормального развития и превращения во взрослого муравья куколка всегда должна находиться при определенной температуре.
Рабочие перемещают куколок в комнаты с наиболее подходящими условиями. По окончании фазы куколки рабочие помогают молодому насекомому выбраться из кокона, так как муравей не может сделать это в одиночку.
Имаго
Паттерн развития муравья заканчивается на стадии имаго. Сразу после выхода муравья из кокона он намного светлее своих сородичей, но довольно быстро (за 2-4 дня) насекомое темнеет и становится неотличимым от других членов семьи.
Взрослый человек, родившись, сразу приступает к своим обязанностям. Сначала все молодые муравьи заботятся о королеве и выводке. Впоследствии они работают внутри гнезда, строя и обустраивая его.
Некоторые молодые животные становятся защитниками муравейника или занимаются поиском и доставкой корма.
Пол муравьёв
Пол муравья определяется на ранней стадии цикла развития – стадии яйца. Поскольку сперма попадает в женский организм только один раз в жизни, ее распределение иногда бывает неравномерным.
В результате не все яйца оплодотворяются. Из оплодотворенных яиц появляются рабочие особи или самки, из неоплодотворенных яиц – муравьи-самцы.
Продолжительность жизни
Продолжительность жизни муравья определяется его полом и положением в семье:
- самцы живут несколько недель;
- работающие физические лица – от нескольких месяцев до 3 (реже 5) лет;
- матка может прожить 15-20 лет (рекорд в 28 лет был зафиксирован для матки, живущей в лабораторных условиях).
На продолжительность жизни влияют условия проживания, погодные условия, активность естественных врагов. В естественных условиях популяция муравейника обновляется практически полностью в течение года (за исключением царицы).
Заключение
Различное размножение муравьев, присущее муравьям, связано со сложной организацией и высоким уровнем развития этих насекомых. В разных семьях процесс размножения может проходить по-разному. Отчасти это зависит от типа членистоногих и места их обитания.
